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浮かぶ原理の説明、大筋間違いないと思いますが、不十分ですね。もっと考えてみます。減衰の原因はコメントで指摘していただいたように、浮かんでいるコマに渦電流が発生しているからかもしれません。コマの磁石はネオジム磁石です。ネオジム磁石はニッケルでコーティングされているので、電流が流れます。しかもコマのウエイトの一部が真鍮でした。金属部分を無くしてやてみる必要がありますね。
コマから金属部分を無くすと浮かなくなりませんか？それより発生電流によるジュール熱（損失）を減少する方法として液体窒素による冷却で超電導状態、つまり電気抵抗を０にして熱を発生させないようにするのが良いと思います。
磁場であってもお互いに相互作用してるのでエネルギーのやり取りしてますから、持ち出されたエネルギーはコマの運動エネルギーを減らすことになります。例え完全な真空にしてもコマが影響に周り続けることはありません。磁場は磁石となる物質の結晶構造に起因しますが、磁力自身も結晶構造に影響を与えるので、コマの運動エネルギーが最終的に結晶構造の熱エネルギーに変換されてしまうのです。言ってみれば磁場自身に摩擦力があるということです。固体物理学で修士論文をかいたものです。参考にしていただければ。
渦電流も磁力の相互作用の一形態だと考えることができますね。もしUーCASの土台側の磁場分布を可視化できたならデコボコやザラザラのような構造が見えると思います。そういう部分に引っかかり、磁場変化から渦電流が発生するというシナリオは描けそうですが、実際やってみないと分かりませんね。
永遠に回り続ける ＝ 永久機関 ですからね～
でんじろう先生のサブ垢かと思ったらただの科学に詳しい一般人だった
U-cas経験者ですが、もっと安定させる回し方があります。コマを回してから板を上げていくとコマが中空に浮きますが、そこですぐに板を抜くのではなく、コマを追いかけるように板を上げていき、コマの上下動がなくなるように板を当てがい、動きを整えてから板を下に抜くととても安定した回転になります。
揺れ動いたときに誘導電流が流れてジュール熱としてエネルギーが逃げていっているでしょうね。
的を得た考えだと思います。
「的を得た」は間違いです。「的を射た」が正しいです。
@@TOKUBUNE 「的を得た」という表現は正しいです。
@@TOKUBUNE 誤用かどうかの議論は未だにされていますが、最初に"的を得る"を誤用だとした辞書はのちにそれを撤回し謝罪をしています。広辞苑には載っていない表記ではありますが、今後はより広まる事になるでしょうから、どちらも誤用では無くなると思われます。言語の変化についていくのは大変ですね。
TOKUBUNE めっちゃドヤ顔で言ってそうですね
9:40スマホと台座(磁石)の距離にゾワゾワする
確かに。
強力磁石を使ったスマホホルダーとか知らなさそう
日に日に視聴回数が増えていて、自分のことのように嬉しく感じています。ぜひ、これからも面白い実験で楽しませてください！
応援していただきありがとうございます。良い実験をお見せできるよう、努力しましょう・・・
重力によってコマに働く下への力と磁力によって働くコマに働く上への力が抵抗を産んでるんじゃないかという私の予想ISSの中では空気があるものの物が回転し続けている映像を見た事あるから重力が影響しているんじゃないかと思いました
そうかもしれませんねー検討してます
私も重力が抵抗であると考えましたコマの動きを見ていると微細な上下運動をしているので、上へ登る時に回転エネルギーを消耗しているのかなと思いました
重力が無いと反発力で上に飛びそうな気がする
重力に逆らう分の応力を受けた状態なのは確かですよね？地球ゴマのジャイロ軸を変えるように動かすと軸と軸受けの摩擦が増えて回転が落ちますが、アンショウ効果を打ち消して軸を安定させるときに角運動量を消費しているのでは？という仮説を立ててみました（笑）どこかの動画で論ってネタに使っていただければ至上の幸福です。ではみなさん、これからも頑張ってください。毎回新着を楽しみにしています。
割と簡単に考えていたんですが、実際は難しいですね。いつもみていただいてありがとうございます。
@@米村でんじろう わあｗ 先生からお返事いただきました♪ｗ 家宝にいたしまするｗｗｗｗ ありがとうございます♪♬
めっちゃ面白かったです。
磁場やコマの回転の不均一さの分だけ渦電流が流れ、エネルギーが熱として失われるというのがよさそうな説明に見えます。コマの中心から縁に向かう線を２本設定し、それらが弧部分で接続しているとするモデルで考えると、コマの回転によって、中心から縁に向かう線はそれぞれ土台が発生させる磁場を切ることになり、中心と縁の間に誘導起電力を発生させます。磁場が均一でコマが水平に回転しているなら、２本の線に発生する起電力が同じで弧には電流は流れませんが、均一でないなら起電力に差が生じ、電流が流れてエネルギーが熱として失われそうです。またコマが歳差運動をしているなら、磁場に対して速く動く部分と遅く動く部分ができ、速く動く部分の方がコマの中心から見た誘導起電力が大きいので、歳差運動の中心に向かって電流が流れそう。
なぜかコマがぶれて回転します。工夫して再チャレンジしてみます。ご指摘ありがとうございます。
懐かしいなぁ、昔買ったよ。回すときにすっ飛んで行かないようにするのが、結構難しかった記憶があるなぁ。
今回も調整に2時間かかりました
完全な真空にして空気抵抗をゼロにしても磁気摩擦によって少しづつ減速していくので永久には回らないですね。永久に回すには磁気以外にも万有引力などの外界とのエネルギーを全て遮断しないといけないのです。
出来るだけ長時間を目標にしてみます。
@@米村でんじろう コリオリの力も影響があると思います。反時計回りで回したほうが長時間回ると思います。
@@vaio-i1r 今は時計回りです。反時計回りに廻す練習してみます。
@@米村でんじろう 左利きの人はスタッフにいないですか？左利きの人が回すと反時計回りになりますよ。
コリオリの力を加速に利用すれば永続回転できるかも。磁気摩擦をコリオリの力が上回れば相殺して余った分が加速に使える。多分磁気摩擦のが大きいですが
今は不思議なものが動画ですぐに観られて、すげぇってなるので良いですね
素人が考える原因①コマが完全体でなく微妙に芯がずれている。②回す軸が磁石と垂直でない③真空になるまでの間に吸い上げられる空気はコマに対して均一でないのでコマがぶれる④外部から別の磁力の影響
磁力線を可視化させるメガネとかあったら覗いてみたいですね
いろんな線が見えてしまって大変かもしれませんよ
面白そう！
古河なんかが開発してるフライホイールバッテリーでは、真空中で超伝導磁石化で浮かして2m、4tを毎分6000で回してるらしいですよ。
コマに渦電流とか、磁力線の引きずりとか？惑星や恒星みたいな話になっちゃうかなｗ
渦電流はあると思います。磁力線が直接抵抗になるかは・・・どうかな・・・
まぁこういった原理の積み重ねで宇宙は成り立ってるからね...
安定時はくっついてるんだから回転してるときその運動力でコマが浮いてるので その抵抗力 磁気嵐として熱として消費されるのか電気になって消費されてるのか不明
今は電気になって消費されているのでは・・・と考えています。
今回はとても面白かったです！！これからも頑張って下さい！
ありがとうございます。
U-CAS、出始めのころの正月用に買いました。当時に比べるとデザインが洗練されてる。最初はおもりの調節とか試行錯誤しながら何度もやり直しました。何分も浮かんで回ってるのにはびっくりしました。現在のU-CASは安定して成功する代わりに時間が短くなってるのかな？自分は当時ハマったとき15分は浮いてました。測ってなかったのが残念。当時の台の中の磁石の形は正方形の板で穴も開いてないし外側の磁力を大きくしていたそうで、現在のものとはかなり違ってるようです。
大変示唆に富んだ実験を披露してくださり，ありがとうございます。 勝手ながら，永久に回らなかった理由を考えてみました。：それは，回転軸を中心にして回転しているとき，空間定位置における，コマの表面の磁束密度が完全に同じではないからだと思います。一番予想されるのは，磁石は重心を中心に回転していますが，磁束線の中心がわずかにずれている可能性があります。そうなると，回転中，周囲に存在する導体，あるいは，コマのネオジム磁石表面のニッケルメッキが鎖交する磁束の大きさが一定ではなく脈動します。その結果，わずかに導体にジュール熱を発生させます。一方，コマの回転軸には時間あたりの回転エネルギーがジュール熱と同じ分だけ減少するよう，逆トルクを受けることになります。
今更ですがおっしゃる通りかなと考え始めました。考察ありがとうございます。
バスフィッシングとかで使うベイトリールにはマグネットブレーキがありますから磁力による摩擦じゃないですかね？
マグネットブレーキの原理は渦電流ですね。そういう高級なリールを使ったことがないのですが、バックラッシュし難くなりますか。
いい実験だった
磁力線の引きずりかなぁ弾性体の様に振る舞う磁力線がねじれて抵抗になるとか？
磁力線もてこうになるとの指摘をいただきました。
昔のu-casを分解して解析して自作されたU-CASの物理というページがありますね。元はNiftyみたいです。昔の台の磁石は正方形だったようで今とはかなり違うのかな。
でんじろう先生へコマがぶれる原因の一つが、こまのうえに伸びてる「軸」の長さにあると思いますよ。それとコマの大きさとのバランス。コマの直径よりも短くしないとダメじゃないかと思いますよ。U-CASのメーカーと交渉して、軸の長さの違うものを特注で作ってもらって、実験してみてほしいです。それと、コマを手で回さず機械で高い回転で回してリリースする方法を考えてみてはどうでしょうか。実験期待しています
ぶれの原因が分からないです。アドバイスありがとうございます。工夫してみます。
金属が回ることで電流が発生して、それが磁力線の中を流れることで、フレミングの法則で回転と反対向きの力がかかるとかでなかったかな？コマを電流を流しにくい磁石で作るとか、技術を駆使して、どれだけ長く回し続けられるかやってみてほしいところ。
結果の検証もあって良い実験だった。続編期待しています！
ありがとうございます。準備中です。
これの続編を切に希望。金属を外したコマで再度やって欲しい。
理論上でいいから「北磁極の上で浮遊するレビトロンコマ」を実演するにはどれくらい強力な磁石があればいいのか、解説するのも面白いんでは。
コマの軸などに磁石以外の金属がつかわれているのなら、下にある磁石からの磁力よって回転時に渦電流が発生しているのでは。コマが磁石とプラスチックの軸とかならもっと回るかも。コマの質量を大きくして、回すのに電動ドリルなどを使ってと工夫すれば、１日越えも夢じゃないかも？宇宙の中を回ってる地球というコマは何億年もまわってるけどだんだん回転遅くなってきてるんだろうか。
本当におっしゃられる通りだと思います。アドバイスにしたがって第二段、やってみたいと思います。
できそうでなかなかできない楽しそうな実験ですね回転数も計測するとより良いでしょーー
空気の粘性ってやっぱあるんだなぁ
結構効いてる感じです
湿度とか関係ありそうですね
このチャレンジ、世界的に流行りそうですね！
この、記録を超えて欲しいですそして、自分も超えたいです
独楽のブレに「コリオリの力」は関係しますか？独楽は空中で完成の法則により地球と一緒に動いていますが、自転の影響で地球上の物体にはつねに東向きの力が加わっています。空気摩擦は無い状態ですが、30分近く浮いている状態なら何かしら影響は有るのではないでしょうか？
真空での約２５分は立派過ぎ。びっくりしました。さらに工夫が見つかれば偉大な結果が狙えそうな感じがします。😷
30分は行きたかったです次また工夫してみます
盛大にネタバレ食らっちまった、、、笑笑
真空つながりで気になることがあります。以前の2つの鏡をくの字において、狭くしていくと暗くなるという実験をなさっておりましたが、これを真空中でやるとどうなるのでしょうか。以前の実験では、レーザーを用いて反射回数が多くなっている(距離が延びる)ことを確認し、それが理由という結果だったかと思います。私の記憶では、空気中のチリなどで光が減衰するので遠くになるほど暗くなる。というものだったかと思うので、くの字に置いた鏡を真空容器において、空気を(と一緒にチリも)抜いていくと、少しずつ明るくなる？？？のか、実験していただけると嬉しいです！
考えてみます。
スポットにスポット❤ にハマるお二人。😒💦
装置そのもののサイズを大きくすれば回転時間も伸びそうですよね
まっすぐ垂直に回転していて、なおかつ、コマの磁力の中心が回転の中心にぴったり合っていれば、別なのですが、多少なりとも斜めに擂り鉢回転をしたりした場合、周囲の金属や、土台のフェライト磁石などに、誘導電力を発生させるからではないでしょうか? 最終的には、金属が持つ電気抵抗によって熱に変わっているように思います。
浮かんでいるコマに金属部分があるのでおっしゃる通りかもしれません。
コイルのように線を巻いた駒にそれぞれ対面と少しズレる形で対面と同極を数箇所に配置、駒を囲う容器の内か外に駒の外向きと同極を内側に向けて真空状態にできたら摩擦の影響による交換しなくても永久的に発電できるシステム出来そう(真空状態が保てれば銅線使ってても酸素による酸化とか心配無いし)
磁力線が出てるって事はエネルギーが出っぱなしって事？勿体ないな磁力線を掴む装置作って面白そうな事が出来そう
面白かった！フェライト磁石の磁力線は砂鉄の模様でわかったけどコマの方の磁力線も見たかった。磁力線同士が回転の摩擦になっているのは想像出来るけど。フェライト磁石を回転したら(どっち向きかわからないけど)その磁力線摩擦によってコマの回転を助ける事は出来るのだろうか気になります。あとは空中に浮いてるコマに電磁気力などで外的動力を与える事は出来るのでしょうか？
おっしゃる通りです。あれでは不十分ですね。次回・・・
@@米村でんじろう ありがとうございます！またの機会で触れてもらえると嬉しいです！
超電導がニュースになり始めたころ、磁石のようなものが浮いてる画像が良く出ていました。あれが話題になったのは、アーンショウの定理に反してるように見えるからっていうのも、あったのでしょうか。
追求すると地球レベルの話になりそうw
壮大ですね・・・
ジャイアンの似顔絵は誰が描いたんですか？
ゆかりんが書きました
真空なら長く回ると考えていた子供の頃夢が目の前で見られる幸せ❗ヾ(*´Д｀*)ノワクワクです🎵
理系の子どもだった・・・
やっぱり子供の時って意外にも『なんで止まっちゃうんだろう』とか漠然と考えるもんだよね
エネルギーの印加と、熱力学第二法則も変わりそうですね。
単に『磁力で支えてる』ワケだから磁力自体に回転させる力が無ければ止まるのが普通。摩擦に似た力が無ければモーターが作れない😓下の土台もコマと同じ方向に高速回転するようにしたら長持ちするようになるかも。逆回転だと短くなるんじゃないかな？
棒磁石を内側をN極、外側をS極にして、接着剤や粘土などで固めて球状にしたら、疑似的なモノポールっぽいものは作れるのでしょうか？もし可能なら、浮き続ける玉とか作れたりするのでしょうか
独楽磁石を天地逆さまにして回転させたら、ドーナツ磁石にひっつくんですか？
ですね。
Excellent observation of, vacuum effects on gyroscope rotation ... ....appreciated..though it is not in English.. the presentation is fabulous...both the teachers are excellent...plk
Is that slight shifting due to the rotation of the Earth? Intriguing.
B-H線図の面積を小さくする方法を考えればもっと長時間回すことが可能でしょう。つまり透磁率が高くて導電率の低い材料が必要です。渦電流を小さくするために薄板でかつ絶縁すれば損失が減らせます。トランスの効率を上げるのと同じ手法です。
黒板に書いてある謎の3分5秒の意味がまさか後半になって時空を超えていた事がわかるとは。
最後の「なぜ永遠に回り続けなかったのだろうか」という問いが大切なのですね
その問いが更なる探究心に繋がります
独楽のジャイロ効果じゃなくて、軸を下に延長して錘をつけて重力で安定させたらどうなるのかな。あと真空中でユーカスじゃなくて、超伝導体のレールを磁石が走るやつをやったら空気抵抗+真空断熱だけど似たような減衰になるのかな。超電導リニアの姿勢制御の仕組みの解説をお願いします。
おっしゃるようなコマがひっくり返らない工夫すれば安定して浮かぶでしょうか？考えてみましたがわかりません。やれる所から始めてみます。
片方は磁力線が回転、片方は固定。同調してれば永久にまわります。固定磁石を5000rpmほどで回せばok!
面白かったです。科学的な事よくわからないけど地球や他の星も、真空の宇宙空間で回ってるのは、同じ原理なんですか？下にデカイ磁石は無いけど
これってUFOの浮遊原理ですか？北極点や南極点で磁石を回転し続けると浮いちゃうんでしょうか？水銀に電流流して磁石化し回転させると安定して浮き上がる気がする？
UFOについては情報不足です。色々考えを巡らせるのは良いですね。
回る際に誘導起電力として渦電流、流れてるよね。
上下磁石とコマの芯出しが不十分でもあると思います
スポットに、すぽっと入ってる←近年これだけ面白くない駄洒落を聴きに来ました。
理由がなんでも、見ていただいてありがとうございます。
コマは回ってないとスポットにトラップされないのでしょうか
そうなのですが、もう少し深い理由があるように思います。
真空中を磁石で浮かして回転を維持する。 まさしくフライホイール蓄電システムですね。
地球上ってだけで抵抗だらけな予感もしますねぃ手動で回す際の微妙な揺れ・磁力・重力・自転・公転の影響等々･･･半永久的に回すには課題が多そう。でもロマンに満ちていますね。
今度は『v-gate magnet motor』を実験してください。永久機関です。
磁石に対して安定した点がない、というのは究極的に考えても本当なのだろうか？ と疑問に思った。量子単位で位置調整してもダメなのかな？と。 それとも磁力が絶えず変化するとかあるのかな。
本当の意味での真空って産み出せるんですか？
磁力で浮いている時点で回転を止める力が常に働いているので、永久には回れませんよね。自重が重くなる程回っていられる時間は小さくなるのか？慣性モーメントが大きくなるから相殺しあって、その時間は変わらないのか？その辺には興味が湧きますね。
主ではないと思いますが、磁石の反発で磁石自体が変形して微量ながら発熱しそうですよね。つまり回転のエネルギーがその様な形でも熱に変換されてると思います。まあでも無視できるレベルでしょうか。
浮かんでいるコマのウエイトがはめ込み式なのでそのガタつきがあるかもしれません。
重力が抵抗を産んでるのか磁力の壁に当たってブレた軸を戻そうとした時にエネルギーをつかったのか
これがトライピオの最新形態か･･･？
すまんかった
単純に時間を伸ばすならコマの精度をあげることと、回転速度をあげる、外周部に磁性体でない重いものをつけて回転エネルギーを増やすくらいですかね？上下運動によるエネルギーの損失もありそうなので、上にも磁石を用意すると無くなるのか？？
引力があるからいずれは止まりますね
1時間ぐらいでも良いんですが・・・W
昔から疑問に思ってた事やってくれて ありがとうございます。でも永久(もっと長い時間)に回らないのは不思議・・
磁力で浮いているということはコマが外部から力を受けているということ。接触が無くとも回転以外のベクトルに力がかかっているため、それが抵抗となり回転はいずれ止まります。
Hi , cant find sweet spot or levitation height of levitron , kindly help
浮いて摩擦の抵抗が(空気抵抗を除き)なくなる分よく回るのかと思ったら、三分。コマによっては普通に五分とか回るんだが…真空にすればよく回るのかと思ったら、確かに25分は凄いが、手回しゴマの世界記録が1時間37分42秒なので、せめてその半分は回って欲しかった…世界記録の四分の一程度で終わってしまい非常に残念です。
質量あるコマは浮いているので 重力 を介して床と摩擦があるようなものであるから。
重力の影響をなくすのなら、宇宙船（無重力で）で実験して欲しいですよね。もうやてたりして・・・。調べてみます。
熱変換カモ。モーターや発電機、磁力計の変換器が発熱する様な感じ。と予測を立てましたがどうでしょう。今回の温度変化を計測できるセンサーで判り易いプレゼンが可能ｶﾓ。
なるほど、周囲に反発して、磁力線の出てないポケット駒が落ち着くってことか
土台をコマと同回転させたらどうでしょう？
最初から３:05と書かれていた謎
確か、昔のU-CASでは、コマの方は磁石ではなかった（それとも気づくことすらできないほど微力な磁石だったのかな）。そのせいかは分からないが、浮かすことが、とても成功させにくかった。しかし、一応それでも、稀に浮かすことは可能だった。
磁石独楽を回転させるだけでも苦労しますね、微妙なバランスが必要なので気が短いと駄目ですね！
押し付けるように回さないと弾かれてしまいます。なので機械的に廻す方法が思いつきません。
まさか？返事が来るとは思いもしませんでした。ありがとうございました。
回転の方向も関係しますか？
しないと思います。
重力ですね。
空中に浮いたコマに抵抗が働くとすれば、コマの磁束不均等およびフェライトコアの磁束不均等が互いに干渉し、電界が発生しているのではないでしょうか。私の想像ですが。
傾こうとする力に反発し続けているのも回転エネルギーを消耗する要因ではないでしょうか
磁力どうしの間に働く力ですかね・・・
ICAMこれ見て買ったけど回すのにテクニックけっこう必要で絶賛挫折中w
回るコマの受ける重力と反発する磁力が釣り合って浮かぶ。磁力線のくぼみに見えないすり鉢状の磁力線のしわがあると仮定。磁力線の表面はなめらかではないとイメージした。。磁力線がなめらかでないから、接触による摩擦力に似た、反発する磁力の界面で磁力による摩擦が生じるかもしれない。運動エネルギーは熱に変わったと仮定。コマの内部で熱に変わるか、表面で熱に変わるか？コマの表面の一部を断熱塗装すれば、コマに生じる磁力による摩擦熱の発生を、サーモグラフィーで撮影できるかもしれない。右回りと左回りの差も気になります。
コマは磁石であり、その回転の偏芯で、磁力線の変化は、周辺の空間に放たれています。つまり、低周波の電磁波を偏芯の分だけ空間に放射し続けています。この浮遊はコマが回転し安定して中心部に位置することが前提であり、その条件は、外力で軸が傾き下の磁石から出る磁力線が反発し続ける磁力線の方向を保てることに尽きる。回転しなけれは、それは保てない仕組みなのです。下磁石の磁力線スポットが均質な円で最適な凹みとして完全に固定され、地球も動いていないことが先ずはコマの回転に取っ手の軸受としては理想と成ります。そして、コマも同様に、その重心と磁石の磁力線密度が斑の一切無いことを理想とします。更に、コマの回転は磁力線スポットの中心の凹みの中で、一切のブレを生じること無く回転を保つことが、磁力線変異放射を失くして行く方法です。床の振動や音も磁力線を変化させますので、その変化を修正する仕組み、つまりコマ回転軸と下磁石の磁力線スポットの芯が常に一致する様に修正する仕組みが必要になると思います。その制御が出来るなら一つの軸受の方式として使えることになりますね。工業的応用先は略無いかもですが😅
絶対零度とまではいかなくても、液体窒素とかで冷やしたら時間伸びるのかな？
工夫してみます。
超伝導体って磁力で安定して浮いてなかったっけ
台座の円形磁石を裏返したらどうなるか ちょっと見たかったかも
コマに羽根を付けたときに浮いてる時間が短くなるなら空気抵抗が大きいと考えられるかも重心がずれると渦電流が増えるから重心を精密に合わせる必要があって、どちらが原因かわからないかも
解明してみます。
前から思ってたけど、画面明るすぎない？白がキツいです。照明ですかね？
スタッフに言っておきます。
コマの金属部分などで微弱な渦電流が発生しエネルギーが微妙に消費されたとか？？？
主因はそうではないかと・・・
@@米村でんじろう ピン止め📌していただいたコメントで同様のことをすでに書きこまれていましたね。ありがとうございます。
空気中では音圧の影響も受けませんか？会話の影響とか？
ならコマの横に磁石の壁作ったら無限に回るのでは？！
理論上止まらないのにー！と思ってましたが、微小なり存在する気体による抵抗とか宇宙に存在する以上避けられない重力とか渦電流などなど、意識してない抵抗があったんだなーとミクロの実験からマクロの作用を感じられてめちゃくちゃアツい実験でした(*´ω`*)これだから科学は楽しい・・・ヾ（*´∀`*）ﾉ゛ｷｬｯｷｬ
浮かぶ原理の説明、大筋間違いないと思いますが、不十分ですね。もっと考えてみます。減衰の原因はコメントで指摘していただいたように、浮かんでいるコマに渦電流が発生しているからかもしれません。コマの磁石はネオジム磁石です。ネオジム磁石はニッケルでコーティングされているので、電流が流れます。しかもコマのウエイトの一部が真鍮でした。金属部分を無くしてやてみる必要がありますね。
コマから金属部分を無くすと浮かなくなりませんか？
それより発生電流によるジュール熱（損失）を減少する方法として
液体窒素による冷却で超電導状態、つまり電気抵抗を０にして熱を
発生させないようにするのが良いと思います。
磁場であってもお互いに相互作用してるのでエネルギーのやり取りしてますから、持ち出されたエネルギーはコマの運動エネルギーを減らすことになります。
例え完全な真空にしてもコマが影響に周り続けることはありません。
磁場は磁石となる物質の結晶構造に起因しますが、磁力自身も結晶構造に影響を与えるので、コマの運動エネルギーが最終的に結晶構造の熱エネルギーに変換されてしまうのです。
言ってみれば磁場自身に摩擦力があるということです。
固体物理学で修士論文をかいたものです。参考にしていただければ。
渦電流も磁力の相互作用の一形態だと考えることができますね。
もしUーCASの土台側の磁場分布を可視化できたならデコボコやザラザラのような構造が見えると思います。
そういう部分に引っかかり、磁場変化から渦電流が発生するというシナリオは描けそうですが、実際やってみないと分かりませんね。
永遠に回り続ける ＝ 永久機関 ですからね～
でんじろう先生のサブ垢かと思ったらただの科学に詳しい一般人だった
U-cas経験者ですが、もっと安定させる回し方があります。コマを回してから板を上げていくとコマが中空に浮きますが、そこですぐに板を抜くのではなく、コマを追いかけるように板を上げていき、コマの上下動がなくなるように板を当てがい、動きを整えてから板を下に抜くととても安定した回転になります。
揺れ動いたときに誘導電流が流れてジュール熱としてエネルギーが逃げていっているでしょうね。
的を得た考えだと思います。
「的を得た」は間違いです。「的を射た」が正しいです。
@@TOKUBUNE 「的を得た」という表現は正しいです。
@@TOKUBUNE 誤用かどうかの議論は未だにされていますが、最初に"的を得る"を誤用だとした辞書はのちにそれを撤回し謝罪をしています。広辞苑には載っていない表記ではありますが、今後はより広まる事になるでしょうから、どちらも誤用では無くなると思われます。言語の変化についていくのは大変ですね。
TOKUBUNE
めっちゃドヤ顔で言ってそうですね
9:40
スマホと台座(磁石)の距離にゾワゾワする
確かに。
強力磁石を使ったスマホホルダーとか知らなさそう
日に日に視聴回数が増えていて、自分のことのように嬉しく感じています。ぜひ、これからも面白い実験で楽しませてください！
応援していただきありがとうございます。良い実験をお見せできるよう、努力しましょう・・・
重力によってコマに働く下への力と磁力によって働くコマに働く上への力が抵抗を産んでるんじゃないかという私の予想
ISSの中では空気があるものの物が回転し続けている映像を見た事あるから
重力が影響しているんじゃないかと思いました
そうかもしれませんねー
検討してます
私も重力が抵抗であると考えました
コマの動きを見ていると微細な上下運動をしているので、上へ登る時に回転エネルギーを消耗しているのかなと思いました
重力が無いと反発力で上に飛びそうな気がする
重力に逆らう分の応力を受けた状態なのは確かですよね？地球ゴマのジャイロ軸を変えるように動かすと軸と軸受けの摩擦が増えて回転が落ちますが、アンショウ効果を打ち消して軸を安定させるときに角運動量を消費しているのでは？という仮説を立ててみました（笑）どこかの動画で論ってネタに使っていただければ至上の幸福です。ではみなさん、これからも頑張ってください。毎回新着を楽しみにしています。
割と簡単に考えていたんですが、実際は難しいですね。いつもみていただいてありがとうございます。
@@米村でんじろう
わあｗ 先生からお返事いただきました♪ｗ 家宝にいたしまするｗｗｗｗ ありがとうございます♪♬
めっちゃ面白かったです。
磁場やコマの回転の不均一さの分だけ渦電流が流れ、エネルギーが熱として失われるというのがよさそうな説明に見えます。
コマの中心から縁に向かう線を２本設定し、それらが弧部分で接続しているとするモデルで考えると、
コマの回転によって、中心から縁に向かう線はそれぞれ土台が発生させる磁場を切ることになり、中心と縁の間に誘導起電力を発生させます。
磁場が均一でコマが水平に回転しているなら、２本の線に発生する起電力が同じで弧には電流は流れませんが、
均一でないなら起電力に差が生じ、電流が流れてエネルギーが熱として失われそうです。
またコマが歳差運動をしているなら、磁場に対して速く動く部分と遅く動く部分ができ、速く動く部分の方がコマの中心から見た誘導起電力が大きいので、歳差運動の中心に向かって電流が流れそう。
なぜかコマがぶれて回転します。工夫して再チャレンジしてみます。ご指摘ありがとうございます。
懐かしいなぁ、昔買ったよ。
回すときにすっ飛んで行かないようにするのが、結構難しかった記憶があるなぁ。
今回も調整に2時間かかりました
完全な真空にして空気抵抗をゼロにしても磁気摩擦によって少しづつ減速していくので永久には回らないですね。
永久に回すには磁気以外にも万有引力などの外界とのエネルギーを全て遮断しないといけないのです。
出来るだけ長時間を目標にしてみます。
@@米村でんじろう コリオリの力も影響があると思います。反時計回りで回したほうが長時間回ると思います。
@@vaio-i1r 今は時計回りです。反時計回りに廻す練習してみます。
@@米村でんじろう 左利きの人はスタッフにいないですか？左利きの人が回すと反時計回りになりますよ。
コリオリの力を加速に利用すれば永続回転できるかも。磁気摩擦をコリオリの力が上回れば相殺して余った分が加速に使える。多分磁気摩擦のが大きいですが
今は不思議なものが動画ですぐに観られて、すげぇってなるので良いですね
素人が考える原因
①コマが完全体でなく微妙に芯がずれている。②回す軸が磁石と垂直でない
③真空になるまでの間に吸い上げられる空気はコマに対して均一でないのでコマがぶれる
④外部から別の磁力の影響
磁力線を可視化させるメガネとかあったら覗いてみたいですね
いろんな線が見えてしまって大変かもしれませんよ
面白そう！
古河なんかが開発してるフライホイールバッテリーでは、真空中で超伝導磁石化で浮かして2m、4tを毎分6000で回してるらしいですよ。
コマに渦電流とか、磁力線の引きずりとか？
惑星や恒星みたいな話になっちゃうかなｗ
渦電流はあると思います。磁力線が直接抵抗になるかは・・・どうかな・・・
まぁこういった原理の積み重ねで宇宙は成り立ってるからね...
安定時はくっついてるんだから
回転してるときその運動力でコマが浮いてるので その抵抗力 磁気嵐として熱として消費されるのか電気になって消費されてるのか不明
今は電気になって消費されているのでは・・・と考えています。
今回はとても面白かったです！！これからも頑張って下さい！
ありがとうございます。
U-CAS、出始めのころの正月用に買いました。当時に比べるとデザインが洗練されてる。最初はおもりの調節とか試行錯誤しながら何度もやり直しました。何分も浮かんで回ってるのにはびっくりしました。現在のU-CASは安定して成功する代わりに時間が短くなってるのかな？自分は当時ハマったとき15分は浮いてました。測ってなかったのが残念。当時の台の中の磁石の形は正方形の板で穴も開いてないし外側の磁力を大きくしていたそうで、現在のものとはかなり違ってるようです。
大変示唆に富んだ実験を披露してくださり，ありがとうございます。
勝手ながら，永久に回らなかった理由を考えてみました。：それは，回転軸を中心にして回転しているとき，空間定位置における，コマの表面の磁束密度が完全に同じではないからだと思います。一番予想されるのは，磁石は重心を中心に回転していますが，磁束線の中心がわずかにずれている可能性があります。そうなると，回転中，周囲に存在する導体，あるいは，コマのネオジム磁石表面のニッケルメッキが鎖交する磁束の大きさが一定ではなく脈動します。その結果，わずかに導体にジュール熱を発生させます。一方，コマの回転軸には時間あたりの回転エネルギーがジュール熱と同じ分だけ減少するよう，逆トルクを受けることになります。
今更ですがおっしゃる通りかなと考え始めました。考察ありがとうございます。
バスフィッシングとかで使うベイトリールにはマグネットブレーキがありますから磁力による摩擦じゃないですかね？
マグネットブレーキの原理は渦電流ですね。そういう高級なリールを使ったことがないのですが、バックラッシュし難くなりますか。
いい実験だった
磁力線の引きずりかなぁ
弾性体の様に振る舞う磁力線がねじれて抵抗になる
とか？
磁力線もてこうになるとの指摘をいただきました。
昔のu-casを分解して解析して自作されたU-CASの物理というページがありますね。元はNiftyみたいです。
昔の台の磁石は正方形だったようで今とはかなり違うのかな。
でんじろう先生へ
コマがぶれる原因の一つが、こまのうえに伸びてる「軸」の長さにあると思いますよ。
それとコマの大きさとのバランス。
コマの直径よりも短くしないとダメじゃないかと思いますよ。
U-CASのメーカーと交渉して、軸の長さの違うものを特注で作ってもらって、実験してみてほしいです。
それと、コマを手で回さず機械で高い回転で回してリリースする方法を考えてみてはどうでしょうか。
実験期待しています
ぶれの原因が分からないです。アドバイスありがとうございます。工夫してみます。
金属が回ることで電流が発生して、それが磁力線の中を流れることで、フレミングの法則で回転と反対向きの力がかかるとかでなかったかな？コマを電流を流しにくい磁石で作るとか、技術を駆使して、どれだけ長く回し続けられるかやってみてほしいところ。
結果の検証もあって良い実験だった。
続編期待しています！
ありがとうございます。準備中です。
これの続編を切に希望。
金属を外したコマで再度やって欲しい。
理論上でいいから「北磁極の上で浮遊するレビトロンコマ」を実演するにはどれくらい強力な磁石があればいいのか、解説するのも面白いんでは。
コマの軸などに磁石以外の金属がつかわれているのなら、下にある磁石からの磁力よって回転時に渦電流が発生しているのでは。コマが磁石とプラスチックの軸とかならもっと回るかも。コマの質量を大きくして、回すのに電動ドリルなどを使ってと工夫すれば、１日越えも夢じゃないかも？宇宙の中を回ってる地球というコマは何億年もまわってるけどだんだん回転遅くなってきてるんだろうか。
本当におっしゃられる通りだと思います。アドバイスにしたがって第二段、やってみたいと思います。
できそうでなかなかできない楽しそうな実験ですね
回転数も計測するとより良いでしょーー
空気の粘性ってやっぱあるんだなぁ
結構効いてる感じです
湿度とか関係ありそうですね
このチャレンジ、世界的に流行りそうですね！
この、記録を超えて欲しいです
そして、自分も超えたいです
独楽のブレに「コリオリの力」は関係しますか？
独楽は空中で完成の法則により地球と一緒に動いていますが、自転の影響で地球上の物体にはつねに東向きの力が加わっています。空気摩擦は無い状態ですが、30分近く浮いている状態なら何かしら影響は有るのではないでしょうか？
真空での約２５分は立派過ぎ。びっくりしました。さらに工夫が見つかれば偉大な結果が狙えそうな感じがします。😷
30分は行きたかったです
次また工夫してみます
盛大にネタバレ食らっちまった、、、笑笑
真空つながりで気になることがあります。
以前の2つの鏡をくの字において、狭くしていくと暗くなるという実験をなさっておりましたが、
これを真空中でやるとどうなるのでしょうか。
以前の実験では、レーザーを用いて反射回数が多くなっている(距離が延びる)ことを確認し、それが理由という結果だったかと思います。
私の記憶では、空気中のチリなどで光が減衰するので遠くになるほど暗くなる。というものだったかと思うので、
くの字に置いた鏡を真空容器において、空気を(と一緒にチリも)抜いていくと、少しずつ明るくなる？？？のか、実験していただけると嬉しいです！
考えてみます。
スポットにスポット❤ にハマるお二人。😒💦
装置そのもののサイズを大きくすれば回転時間も伸びそうですよね
まっすぐ垂直に回転していて、なおかつ、コマの磁力の中心が回転の中心にぴったり合っていれば、別なのですが、多少なりとも斜めに擂り鉢回転をしたりした場合、周囲の金属や、土台のフェライト磁石などに、誘導電力を発生させるからではないでしょうか? 最終的には、金属が持つ電気抵抗によって熱に変わっているように思います。
浮かんでいるコマに金属部分があるのでおっしゃる通りかもしれません。
コイルのように線を巻いた駒にそれぞれ対面と少しズレる形で対面と同極を数箇所に配置、駒を囲う容器の内か外に駒の外向きと同極を内側に向けて真空状態にできたら摩擦の影響による交換しなくても永久的に発電できるシステム出来そう(真空状態が保てれば銅線使ってても酸素による酸化とか心配無いし)
磁力線が出てるって事はエネルギーが出っぱなしって事？勿体ないな
磁力線を掴む装置作って面白そうな事が出来そう
面白かった！
フェライト磁石の磁力線は砂鉄の模様でわかったけどコマの方の磁力線も見たかった。
磁力線同士が回転の摩擦になっているのは想像出来るけど。
フェライト磁石を回転したら(どっち向きかわからないけど)その磁力線摩擦によってコマの回転を助ける事は出来るのだろうか気になります。
あとは空中に浮いてるコマに電磁気力などで外的動力を与える事は出来るのでしょうか？
おっしゃる通りです。あれでは不十分ですね。次回・・・
@@米村でんじろう
ありがとうございます！またの機会で触れてもらえると嬉しいです！
超電導がニュースになり始めたころ、磁石のようなものが浮いてる画像が良く出ていました。あれが話題になったのは、アーンショウの定理に反してるように見えるからっていうのも、あったのでしょうか。
追求すると地球レベルの話になりそうw
壮大ですね・・・
ジャイアンの似顔絵は誰が描いたんですか？
ゆかりんが書きました
真空なら長く回ると考えていた子供の頃
夢が目の前で見られる幸せ❗ヾ(*´Д｀*)ノ
ワクワクです🎵
理系の子どもだった・・・
やっぱり子供の時って意外にも『なんで止まっちゃうんだろう』とか漠然と考えるもんだよね
エネルギーの印加と、熱力学第二法則も変わりそうですね。
単に『磁力で支えてる』ワケだから磁力自体に回転させる力が無ければ止まるのが普通。摩擦に似た力が無ければモーターが作れない😓
下の土台もコマと同じ方向に高速回転するようにしたら長持ちするようになるかも。逆回転だと短くなるんじゃないかな？
棒磁石を内側をN極、外側をS極にして、接着剤や粘土などで固めて球状にしたら、疑似的なモノポールっぽいものは作れるのでしょうか？
もし可能なら、浮き続ける玉とか作れたりするのでしょうか
独楽磁石を天地逆さまにして回転させたら、ドーナツ磁石にひっつくんですか？
ですね。
Excellent observation of, vacuum effects on gyroscope rotation ... ....appreciated..
though it is not in English.. the presentation is fabulous...both the teachers are excellent...plk
Is that slight shifting due to the rotation of the Earth? Intriguing.
B-H線図の面積を小さくする方法を考えればもっと長時間回すことが可能でしょう。つまり透磁率が高くて導電率の低い材料が必要です。渦電流を小さくするために薄板でかつ絶縁すれば損失が減らせます。トランスの効率を上げるのと同じ手法です。
黒板に書いてある謎の3分5秒の意味がまさか後半になって時空を超えていた事がわかるとは。
最後の「なぜ永遠に回り続けなかったのだろうか」という問いが大切なのですね
その問いが更なる探究心に繋がります
独楽のジャイロ効果じゃなくて、軸を下に延長して錘をつけて重力で安定させたらどうなるのかな。
あと真空中でユーカスじゃなくて、超伝導体のレールを磁石が走るやつをやったら空気抵抗+真空断熱だけど似たような減衰になるのかな。
超電導リニアの姿勢制御の仕組みの解説をお願いします。
おっしゃるようなコマがひっくり返らない工夫すれば安定して浮かぶでしょうか？考えてみましたがわかりません。やれる所から始めてみます。
片方は磁力線が回転、片方は固定。
同調してれば永久にまわります。
固定磁石を5000rpmほどで回せばok!
面白かったです。
科学的な事よくわからないけど
地球や他の星も、真空の宇宙空間で回ってるのは、同じ原理なんですか？
下にデカイ磁石は無いけど
これってUFOの浮遊原理ですか？
北極点や南極点で磁石を回転し続けると浮いちゃうんでしょうか？
水銀に電流流して磁石化し回転させると安定して浮き上がる気がする？
UFOについては情報不足です。色々考えを巡らせるのは良いですね。
回る際に誘導起電力として渦電流、流れてるよね。
上下磁石とコマの芯出しが不十分でもあると思います
スポットに、すぽっと入ってる←近年これだけ面白くない駄洒落を聴きに来ました。
理由がなんでも、見ていただいてありがとうございます。
コマは回ってないとスポットにトラップされないのでしょうか
そうなのですが、もう少し深い理由があるように思います。
真空中を磁石で浮かして回転を維持する。 まさしくフライホイール蓄電システムですね。
地球上ってだけで抵抗だらけな予感もしますねぃ
手動で回す際の微妙な揺れ・磁力・重力・自転・公転の影響等々･･･
半永久的に回すには課題が多そう。でもロマンに満ちていますね。
今度は『v-gate magnet motor』を実験してください。永久機関です。
磁石に対して安定した点がない、というのは究極的に考えても本当なのだろうか？ と疑問に思った。
量子単位で位置調整してもダメなのかな？と。 それとも磁力が絶えず変化するとかあるのかな。
本当の意味での真空って産み出せるんですか？
磁力で浮いている時点で回転を止める力が常に働いているので、永久には回れませんよね。
自重が重くなる程回っていられる時間は小さくなるのか？
慣性モーメントが大きくなるから相殺しあって、その時間は変わらないのか？
その辺には興味が湧きますね。
主ではないと思いますが、磁石の反発で磁石自体が変形して微量ながら発熱しそうですよね。つまり回転のエネルギーがその様な形でも熱に変換されてると思います。
まあでも無視できるレベルでしょうか。
浮かんでいるコマのウエイトがはめ込み式なのでそのガタつきがあるかもしれません。
重力が抵抗を産んでるのか
磁力の壁に当たってブレた軸を戻そうと
した時にエネルギーをつかったのか
これがトライピオの最新形態か･･･？
すまんかった
単純に時間を伸ばすならコマの精度をあげることと、回転速度をあげる、外周部に磁性体でない重いものをつけて回転エネルギーを増やすくらいですかね？
上下運動によるエネルギーの損失もありそうなので、上にも磁石を用意すると無くなるのか？？
引力があるからいずれは止まりますね
1時間ぐらいでも良いんですが・・・W
昔から疑問に思ってた事やってくれて ありがとうございます。
でも永久(もっと長い時間)に回らないのは不思議・・
磁力で浮いているということはコマが外部から力を受けているということ。接触が無くとも回転以外のベクトルに力がかかっているため、それが抵抗となり回転はいずれ止まります。
Hi , cant find sweet spot or levitation height of levitron , kindly help
浮いて摩擦の抵抗が(空気抵抗を除き)なくなる分よく回るのかと思ったら、三分。
コマによっては普通に五分とか回るんだが…
真空にすればよく回るのかと思ったら、確かに25分は凄いが、
手回しゴマの世界記録が1時間37分42秒なので、せめてその半分は回って欲しかった…
世界記録の四分の一程度で終わってしまい非常に残念です。
質量あるコマは浮いているので 重力 を介して床と摩擦があるようなものであるから。
重力の影響をなくすのなら、宇宙船（無重力で）で実験して欲しいですよね。もうやてたりして・・・。調べてみます。
熱変換カモ。モーターや発電機、磁力計の変換器が発熱する様な感じ。と予測を立てましたがどうでしょう。今回の温度変化を計測できるセンサーで判り易いプレゼンが可能ｶﾓ。
なるほど、周囲に反発して、磁力線の出てないポケット駒が落ち着くってことか
土台をコマと同回転させたらどうでしょう？
最初から３:05と書かれていた謎
確か、昔のU-CASでは、コマの方は磁石ではなかった（それとも気づくことすらできないほど微力な磁石だったのかな）。
そのせいかは分からないが、浮かすことが、とても成功させにくかった。しかし、一応それでも、稀に浮かすことは可能だった。
磁石独楽を回転させるだけでも苦労しますね、微妙なバランスが必要なので気が短いと駄目ですね！
押し付けるように回さないと弾かれてしまいます。なので機械的に廻す方法が思いつきません。
まさか？返事が来るとは思いもしませんでした。ありがとうございました。
回転の方向も関係しますか？
しないと思います。
重力ですね。
空中に浮いたコマに抵抗が働くとすれば、コマの磁束不均等およびフェライトコアの磁束不均等が互いに干渉し、電界が発生しているのではないでしょうか。私の想像ですが。
傾こうとする力に反発し続けているのも回転エネルギーを消耗する要因ではないでしょうか
磁力どうしの間に働く力ですかね・・・
ICAMこれ見て買ったけど回すのにテクニックけっこう必要で絶賛挫折中w
回るコマの受ける重力と反発する磁力が釣り合って浮かぶ。磁力線のくぼみに見えないすり鉢状の磁力線のしわがあると仮定。
磁力線の表面はなめらかではないとイメージした。。
磁力線がなめらかでないから、接触による摩擦力に似た、反発する磁力の界面で磁力による摩擦が生じるかもしれない。
運動エネルギーは熱に変わったと仮定。コマの内部で熱に変わるか、表面で熱に変わるか？
コマの表面の一部を断熱塗装すれば、コマに生じる磁力による摩擦熱の発生を、サーモグラフィーで撮影できるかもしれない。
右回りと左回りの差も気になります。
コマは磁石であり、その回転の偏芯で、磁力線の変化は、周辺の空間に放たれています。
つまり、低周波の電磁波を偏芯の分だけ空間に放射し続けています。
この浮遊はコマが回転し安定して中心部に位置することが前提であり、
その条件は、外力で軸が傾き下の磁石から出る磁力線が反発し続ける磁力線の方向を保てることに尽きる。
回転しなけれは、それは保てない仕組みなのです。
下磁石の磁力線スポットが均質な円で最適な凹みとして完全に固定され、地球も動いていないことが先ずはコマの回転に取っ手の軸受としては理想と成ります。
そして、コマも同様に、その重心と磁石の磁力線密度が斑の一切無いことを理想とします。
更に、コマの回転は磁力線スポットの中心の凹みの中で、一切のブレを生じること無く回転を保つことが、磁力線変異放射を失くして行く方法です。床の振動や音も磁力線を変化させますので、その変化を修正する仕組み、つまりコマ回転軸と下磁石の磁力線スポットの芯が常に一致する様に修正する仕組みが必要になると思います。その制御が出来るなら一つの軸受の方式として使えることになりますね。工業的応用先は略無いかもですが😅
絶対零度とまではいかなくても、液体窒素とかで冷やしたら時間伸びるのかな？
工夫してみます。
超伝導体って磁力で安定して浮いてなかったっけ
台座の円形磁石を裏返したらどうなるか ちょっと見たかったかも
コマに羽根を付けたときに浮いてる時間が短くなるなら空気抵抗が大きいと考えられるかも
重心がずれると渦電流が増えるから重心を精密に合わせる必要があって、どちらが原因かわからないかも
解明してみます。
前から思ってたけど、画面明るすぎない？白がキツいです。照明ですかね？
スタッフに言っておきます。
コマの金属部分などで微弱な渦電流が発生しエネルギーが微妙に消費されたとか？？？
主因はそうではないかと・・・
@@米村でんじろう
ピン止め📌していただいたコメントで同様のことをすでに書きこまれていましたね。ありがとうございます。
空気中では音圧の影響も受けませんか？
会話の影響とか？
ならコマの横に磁石の壁作ったら無限に回るのでは？！
考えてみます。
理論上止まらないのにー！と思ってましたが、微小なり存在する気体による抵抗とか
宇宙に存在する以上避けられない重力とか
渦電流などなど、意識してない抵抗があったんだなーとミクロの実験からマクロの作用を感じられてめちゃくちゃアツい実験でした(*´ω`*)
これだから科学は楽しい・・・ヾ（*´∀`*）ﾉ゛ｷｬｯｷｬ